纳米自组装.ppt

如，单分子层保护的纳米粒子在一定条件可以在基体上通过体系溶剂的挥发或者在水/空气界面通过Langmuir-Blodgett技术自组装形成高度有序的二维/三维超晶格 最典型的代表是在金或银纳米粒子的表面用硫醇进行单分子层的修饰，通过硫醇分子间氢键来诱导自组装。 在一个小的外场刺激下，高分子体系会产生相对大的响应。因此设计和选择适当的有机高分子可以很好的导向无机纳米粒子，从而实现结构可控的自组装。 美国Russell研究小组设计了一些列具有氢键识别功能的大分子，实现了纳米粒子在两种不相容液体界面的自组装。在流体的界面，纳米粒子会快速运动，并很快达到组装的平衡态。 将没有任何修饰的纳米粒子进行自组装是非常困难的，因为粒子之间往往会产生团聚现象，在溶液中稳定分散这些纳米粒子非常困难。 利用回流技术通过分散在溶液中的ZnO纳米粒子之间晶面的共享成功将其自组装为一维的纳米棒状结构。 利用乙醇将柠檬酸稳定的金纳米粒子拉到分散在水中的庚烷微液滴的表面，成功自组装成为密堆积的单层膜。 一维纳米材料表现出许多优异而独特的性质，比如超强的机械强度、更高的发光效率、增强的热电性能等。 将一维纳米材料组装为具有特定几何形貌的聚集体，或将进行限域生长和实现其特定的取向会给一维纳米材料带来崭新的整体协同效应。 但由于一维纳米材料的各向异性，对其进行直接组装时比较困难的。 一维纳米材料表现出许多优异而独特的性质，比如超强的机械强度、更高的发光效率、增强的热电性能等。 将一维纳米材料组装为具有特定几何形貌的聚集体，或将进行限域生长和实现其特定的取向会给一维纳米材料带来崭新的整体协同效应。 但由于一维纳米材料的各向异性，对其进行直接组装时比较困难的。 模板诱导自组装是得到理想结构一种十分有效的方法。例如，单壁碳纳米管在氧化硅凝胶表面进行的自组装。 还有一类自组装技术，即在一维纳米材料生成的同时进行自组装，最终得到稳定的、具有规则外形的聚集体。 Thank you !!! 纳米自组装 纲要 此模板的格式设置为 16:9 宽屏纵横比。利用配备有宽屏显示器的便携式计算机、电视和投影仪时，这是一个很好的选择。 即使没有宽屏显示器，您也可以创建和呈现 16:9 幻灯片。PowerPoint 的幻灯片放映总是会调整您的幻灯片大小以使其适合任意屏幕。 什么是纳米自组装？ 自组装的概念 所谓自组装是指分子及纳米颗粒等结构在平衡条件下，通过非共价键作用自发地缔结成热力学上稳定的，结构上确定的，性能上特殊的聚集体的过程。 原子与原子通过共价键连结起来形成分子，属于传统的分子化学，而不在自组装所界定的范畴之内。自组装归属于分子间非共价键弱作用的超分子化学，有机分子及其他单元在一定条件下自发地通过非共价键缔结成为具有确定结构的点，线，单分子层，多层膜，块，囊泡，胶束，微管小棒等各种形态的功能体系的物理化学过程都是自组装。 自组装是自然界普遍存在的现象，DNA 的合成，RNA的转录，调控及蛋白质的合成与折叠这样的生物化学过程都是自组装所形成的产物 DNA复制 通过自组装得到纳米功能材料可以分为以下四个层次来考虑： ● 初级结构是分子结构，通过有机化学的一些原理可以精确控制。 ● 第二层次的结构是超分子结构，这方面运用已经熟知的原理也有较充分的了解。 分类 吗 ● 第三层次的结构描述超分子如何通过相 互作用而形成较高有序的聚合体或者结晶材料，这方面虽然没有设计和预测材料结构有了很有意义的进展，但仍在发展之中。 ●最后一个层次的结构是描述自组装材料如何自发地合并而成为器件或器件集合体，可能包括了通过自组装内连接而成为宏观物质。这个层次的结构发展很不够，特别是纳米材料方面的研究还相当缺乏。 静态自组装 (种类) 所谓静态自组装是指系统处于局部或者整体平衡而不消耗能量的自组装 。在静态自组装中，有序结构的形成可能需要能量，比如通过搅拌，但是一旦形成后，就稳定了 。绝大多数的自组装属于此类静态形式 动态自组装 动态自组装是指组分在通过相互作用组装而成为结构或花样是必定消耗能量的自组装。下图列出了动态自组装的一些例子。图中A是荧光标示细胞骨架和细胞核的一个细胞的光学照片，红色的是直径约为24nm的微管；B是3.5英寸的Peter盘（即皮氏培养基皿，Peter是德国微生物学家）中形成的反应扩散波 自组装特点 不管是何种自组装，都有一些共同的特点，或者可称为自组装原理。 首先，自组装必须有组分。组分可以是一群分子或者是彼此相互作用的超快分子(同异)，自组装反映了每个组分中的信息码，比如形状、表面特性、电荷极性、磁矩和质量等称为设计的关键 其次，自组装分子中必须有相互作用力 组分必须能相互移动，产生质量迁移（溶液热运动促进接触） 自组